IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.2. ENKAPSULASI STARTER YOGHURT
4.3.1. Pembuatan Kultur Kerja Yoghurt
Aplikasi bakteri terenkapsulasi (beads kering) untuk produksi yoghurt diawali dengan pembuatan kultur kerja. Hal ini dimaksudkan agar bakteri terenkapsulasi dapat beradaptasi terlebih dahulu pada media produksi yoghurt. Menurut Rahman (1988) fase adaptasi dapat dikurangi sampai serendah-rendahnya jika komposisi media inokulum yang digunakan sama dengan komposisi media fermentasi, sehingga media cair dengan kultur yang telah aktif kemungkinan dapat mempercepat waktu pembentukan yoghurt. Jumlah inokulum yang ditambahkan pada pembuatan kutur kerja sebesar 0.5% beads kering disesuaikan dengan aplikasi starter komersil (yogourmet) untuk produksi yoghurt. Parameter yang diamati pada pembuatan kultur kerja adalah waktu koagulasi, pH, total asam dan total bakteri. Hasil pengujian karakteristik kultur kerja disajikan pada Tabel 8.
Tabel 8. Hasil pengujian kultur kerja Perlakuan komposisi bahan pengisi enkapsulan Waktu koagulasi (jam) pH Total asam
(%) Total bakteri (cfu/ml) alginat 2% : high
amylose corn starch 2% 13.00±0.71 (b) 5.86±0.02(a) 0.33±0.05(a) (3.58±0.3) x108 alginat 3%: maltodekstrin 1% 9.74±0.37 (a) 5.71±0.07(b) 0.38±0.04(b) (1.13±0.35) x108 alginat 4% 10.75±0.35(a) 5.95±0.01(a) 0.33±0.01(a) (3.4±2.1) x108 * Superskrip berbeda menunjukkan berbeda nyata (P <0.05)
* Superskrip sama menunjukkan berbeda tidak nyata (P>0.05)
Hasil statistik menunjukkan bahwa perlakuan komposisi bahan pengisi enkapsulan berpengaruh nyata terhadap waktu koagulasi (Lampiran 10), pH (Lampiran 11), dan total asam (Lampiran 12), namun berpengaruh tidak nyata terhadap total bakteri (Lampiran 13). Hal ini menunjukkan bahwa perlakuan yang
37
diberikan mempengaruhi karakteristik sensorik (pH dan total asam) dan kualitas (waktu koagulasi) kultur kerja, serta tidak mempengaruhi kualitas secara mikrobiologis pada kultur kerja yang dihasilkan.
Waktu koagulasi merupakan waktu yang dibutuhkan bagi bakteri (starter) mengubah laktosa menjadi koagulan. Tamime dan Robinson (1999) menyatakan bahwa koagulasi terjadi akibat bakteri Streptococcus thermophilus dan Lactobacillus bulgaricus memfermentasi laktosa menjadi asam laktat, sehingga kasein berubah menjadi gel, terkoagulasi. Beradasarkan uji Duncan (Tabel 8) diketahui bahwa waktu koagulasi alginat 3% : maltodekstrin 1% berbeda nyata dibandingkan dengan alginat 2% : high amylose corn starch 2% dan tidak berbeda nyata dengan alginat 4%.
Waktu koagulasi dipengaruhi oleh kandungan bakteri dalam starter yang digunakan. Tamime dan Robinson (1999) menyatakan semakin besar jumlah bakteri dalam starter yang diinokulasikan dalam yoghurt maka semakin cepat pula waktu fermentasi yang dibutuhkan. Hal ini sesuai dengan hasil yang diperoleh (Tabel 8) bahwa bakteri terenkapsulasi alginat 3% : maltodekstrin 1% memiliki jumlah bakteri terbesar pada beads kering dan menghasilkan kultur kerja dengan waktu koagulasi tercepat.
Secara keseluruhan waktu koagulasi yang dibutuhkan untuk membentuk kultur kerja lebih lama dibandingkan dengan sel bebas. Sel bebas memerlukan waktu 8 jam untuk membentuk kultur kerja. Sultana et al. (2000) menyatakan bahwa sel terenkapsulasi memerlukan waktu yang lebih lama dibanding dengan sel bebas untuk mencapai pH yang sama. Larisch et al. (1994) menyatakan bahwa bakteri terenkapsulasi alginat/ poli-L-lisin memerlukan waktu 17% lebih lama dibandingkan dengan sel bebas untuk mencapai pH 4.5. Hal ini disebabkan matriks enkapsulan merupakan dinding pelindung yang semipermiabel, berbentuk bola, tipis dan merupakan membran yang kuat, sehingga bakteri tertahan dalam matriks enkapsulan (Jankownski et al., 1997). Oleh karena itu, dibutuhkan waktu yang lebih lama oleh bakteri untuk release ke media fermentasi dan melakukan aktifitas fermentasi. Chan et al.(2010) menambahkan bahwa matriks alginat-starch memiliki karakteristik yang rendah daya serapnya, sehingga alginat 2% : high amylose corn starch 2% membutuhkan waktu koagulasi yang lebih lamadibandingkan dua perlakuan lain.
Semakin lama waktu koagulasi yang dibutuhkan maka semakin banyak pula jumlah mikroba yang terdapat pada kultur kerja. Astawan (2008) dalam Kunaepah (2008) menyatakan bahwa semakin lama fermentasi maka mikroorganisme berkembangbiak semakin banyak. Hal ini sesuai dengan hasil yang diperoleh (Tabel 8) bahwa bakteri terenkapsulasi alginat 3% : maltodekstrin 1% yang menghasilkan kultur kerja dengan waktu koagulasi tercepat memiliki jumlah bakteri terkecil pada kultur kerjanya dan bakteri terenkapsulasi alginat 2% : high amylose corn starch 2% yang menghasilkan kultur kerja dengan waktu koagulasi terlambat memiliki jumlah bakteri terbesar pada kultur kerjanya.
Lama waktu koagulasi berpengaruh pula terhadap asam laktat yang dihasilkan. Astawan (2008) dalam Kunaepah (2008) menyatakan bahwa semakin lama fermentasi maka kemampuan mikroba memecah glukosa menghasilkan metabolit primer (asam laktat dan alkohol) dan metabolit sekunder (aktivitas antibakteri dan polifenol) semakin banyak. pH kultur kerja yang dihasilkan (Tabel 8) minimum mencapai pH 5.7 dan tertinggi 5.9 serta nilai total asam yang tidak sesuai dengan SNI 2981:2009 sebesar 0.5-2%, sehingga menyebabkan rasa kultur kerja kurang asam. Flavour dan mutu yoghurt banyak berhubungan dengan proses fermentasi dari starter yang digunakan. Starter yang digunakan dalam pembuatan kutur kerja berupa beads kering yang merupakan enkapsulasi bakteri Streptocosccus thermophilus dan Lactobacillus bulgaricus yang telah mengalami proses pengeringan. Franjone dan Vasishtha (1995) dalam Kaliaspathy (2002) menyatakan bahwa material penyelubung dalam proses
38
enkapsulasi berfungsi sebagai pelindung dan barier bakteri di dalamnya untuk tidak release keluar. Sehingga kemungkinan bakteri tidak bekerja optimal memfermentasi laktosa menjadi asam laktat.
Suhu saat fermentasi juga mempengaruhi asam laktat yang dihasilkan oleh kultur kerja. Menurut Tamime dan Robinson (1999) Lactobacillus bulgaricus merupakan bakteri asam laktat yang memiliki andil dalam pembentukan rasa yoghurt. Rahman et al. (1991) menambahkan bahwa aktivitas proteolitik Lactobacili bekerja secara optimum untuk memecah protein menjadi peptida pada pH 5.2-5.8 dan pada suhu 45-50oC. Sedangkan pada pembuatan kultur kerja, suhu inkubasi hanya berkisar antara suhu 43-45 o
C, maka kemungkinkan Lactobacillus bulgaricus belum bekerja optimal sehingga pH kultur kerja yang dihasilkan besar dan rasa yang dihasilkan kurang asam. Berikut disajikan penampakan kultur keja yang dihasilkan dari perlakuan yang diberikan pada Gambar 20.
(a) (b) (c)
Gambar 20. Penampakan fisik kultur kerja dari perlakuan: (a) alginat 2%: high amylose corn starch 2% (b) alginat 3%: maltodekstrin 1% (c) alginat 4%.
Bahan enkapsulan dan bahan pengisi sangat mempengaruhi bentuk fisik kultur kerja yang dihasilkan (Gambar 20). Kultur kerja yang dihasilkan oleh alginat 2% : high amylose corn starch 2% dan alginat 3% : maltodekstrin 1% menunjukkan penampakan sempurna, berbeda dengan kultur kerja yang dihasilkan oleh alginat 4% yang tampak mengapung beads kering pada permukaannya. Hasil serupa didapatkan Widodo et al. (2003) yang menunjukkan bahwa biokapsul yang dihasilkan tidak larut, sehingga dapat menurunkan kualitas fisik yogurt karena adanya butiran yang tidak larut. Hal ini terjadi karena gel kalsium alginat yang tidak larut dalam air, ikatan antara kalsium dengan alginat adalah ikatan khelat antara kalsium dengan rantai L-guluronat dari alginat (Morris, et al., 1978 dalam Natalita, 2010). Berdasarkan penampakan fisik kultur kerja serta keempat parameter penilaian dapat disimpulkan bahwa perlakuan alginat 3% : maltodekstrin 1% adalah terbaik. Maka, hasil perlakuan ini selanjutnya diuji pada pembuatan yoghurt.